Utilisation des lits fluidises gaz-solide en biotechnologie - application a la production d'ethanol par fermentation

In vielen Bereichen der Chemischen Technik, in Lebensmittelverarbeitung, Energietechnik und Pharmazie werden Gas/Feststoff Wirbelschichten heute großtechnisch eingesetzt. Die vorliegende Arbeit zeigt eine gänzlich neue Anwendungsmöglichkeit - den Einsatz der Wirbelschicht als Bioreaktor. Am Beispiel der Ethanolgewinnung mit S. cerevisiae werden die mit Entwicklung und Betrieb dieses neuen Bioreaktortyps verbundenen Untersuchungen und Probleme beschrieben. Im einzelnen wurde untersucht: das Fluidisationsverhalten der Hefepartikel, Einfluss des Feuchtegehaltes auf die Fluidisierbarkeit, Regelung der Hefefeuchte im Bioreaktor, Fermentationskinetik und Produktivität in einer Laboranlage mit 0.2 m und einer Technikumsanlage mit 0.55 m Durchmesser. Die in den Versuchen an der Technikumsanlage erzielte Produktivität liegt mit 40 kg Ethanol/h m³ über dem Bereich kommerzieller Anlagen.

Fluidized bed reactors are more and more used in chemical, food and pharmaceutical industries. This paper is dealing with a new application of gas-solid-fluidization: ethanol production by fermentation (S. cervisiae yeast). The behavior of this new bioreactor is described: yeast particles behavior under fluidization, effect and control of yeast humidity kinetics and fermentation productivity. Results obtained from a lab fermentor (0,2 m diameter) and a pilot fermentor (0,55 m diameter) are presented. The pilot's producing 40 kg ethanol/h m³, which is well over the results of present systems.